Иммунная система организма устроена так же, как система домашней безопасности; у него есть датчики на внешней стороне ячеек, которые действуют как датчики движения – прожекторы – которые включаются, когда в кустах шуршит злоумышленник, бактерии, которые кажутся подозрительными. Более десяти лет исследователям известна одна группа внешних датчиков, называемых Toll-подобными рецепторами, которые обнаруживают присутствие бактерий поблизости.
Теперь исследователи из Медицинской школы Университета Северной Каролины определили сенсорный путь внутри клеток. Эти внутренние датчики похожи на датчики движения внутри дома; они вызывают тревогу, которая сигнализирует о помощи – ответ иммунной системы. Это исследование, опубликованное в сентябре. В выпуске журнала Science от 13 за 2013 год указывается, что как внешние, так и внутренние датчики работают вместе для обнаружения одного и того же компонента мембран бактериальных клеток, молекулы, называемой липополисахаридом или ЛПС.
Показывая, как иммунная система различает подозрительную активность и реальные угрозы, исследование может привести к новым методам лечения септического шока, когда иммунная система слишком остро реагирует на бактериальную инфекцию до такой степени, что она причиняет больше вреда, чем пользы.
"Во время защиты от инфекции вы хотите иметь возможность различать бактерии, которые остаются снаружи клетки, и те, которые попадают внутрь," сказал старший автор исследования Эдвард А. Мяо, доктор медицинских наук, доцент кафедры микробиологии и иммунологии. "Вы можете думать о внешних датчиках как о желтом предупреждении; они говорят нам, что бактерии присутствуют. Но эти бактерии могут быть как простыми в неправильном месте, так и очень опасными, которые могут вызвать серьезную инфекцию. Датчики салона действуют как красный сигнал тревоги; они предупреждают нас, что существуют бактерии со злым умыслом, которые обладают генетической способностью вторгаться в наши клетки и манипулировать ими."
Организм реагирует на бактериальную инфекцию увеличением проницаемости кровеносных сосудов рядом с пораженной областью, что позволяет клеткам иммунной системы покидать кровоток, искать и уничтожать бактерии. Жидкость также просачивается в область вокруг инфекции, вызывая характерный отек. Это полезно для борьбы с инфекцией, но когда инфекция выходит из-под контроля и этот иммунный ответ возникает по всему телу, артериальное давление резко падает, перенапрягая сердце и приводя к органной недостаточности и часто к смерти. Этот все более распространенный синдром, известный как септический шок, ежегодно поражает более 750000 человек в Соединенных Штатах, что обходится почти в 17 миллиардов долларов.